董克學(xué)（中國石油遼河石化公司， 遼寧 盤錦 124022）

石油瀝青的生產(chǎn)技術(shù)及質(zhì)量要求

董克學(xué)（中國石油遼河石化公司， 遼寧 盤錦 124022）

石油瀝青作為石油加工過程中的一種產(chǎn)品，由于其具有良好的粘性、彈性、韌性及防水、防腐性能，已被廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，在公路建設(shè)和其它基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。這不僅給石油瀝青生產(chǎn)企業(yè)帶來了商機(jī)，同時(shí)對石油瀝青的質(zhì)量也提出了更高的要求。

瀝青質(zhì)量；技術(shù)要求

1 原油的性質(zhì)決定瀝青的質(zhì)量

瀝青產(chǎn)品質(zhì)量的好壞很大程度上取決于原油的性質(zhì)，一般來說，含蠟較低的環(huán)烷基原油和中間基原油比較適宜于生產(chǎn)瀝青，而石蠟基原油和含蠟量較高的中間基原油則不適宜生產(chǎn)瀝青。

環(huán)烷基原油在世界范圍內(nèi)是一種稀有資源。一般具有密度大、粘度大、凝固點(diǎn)低、蠟含量低等特點(diǎn)，由環(huán)烷基原油生產(chǎn)的道路瀝青，延度大，流變性能好，低溫抗變形能力大，路面不易開裂，高溫性能好，不易擁包，抗車轍能力和抗老化能力好。因此，環(huán)烷基原油是生產(chǎn)道路瀝青的首選原油。

2 瀝青生產(chǎn)工藝的選擇主要取決于原料的性質(zhì)和目的產(chǎn)品的用途

瀝青生產(chǎn)工藝的選擇，主要取決于原料的性質(zhì)和目的產(chǎn)品的用途。生產(chǎn)瀝青的工藝有多種，主要有常減壓蒸餾工藝，渣油氧化和半氧化工藝，渣油溶劑脫瀝青工藝和組分調(diào)合工藝。

（1）常減壓蒸餾工藝 常減壓蒸餾是在常壓和減壓下將原油中各種烴類加熱汽化，根據(jù)其不同大小的分子沸點(diǎn)不同將其冷凝，分離出不同餾程的產(chǎn)品，最后剩下的是渣油。一般低蠟環(huán)烷基稠油，切割到480～500℃后剩下的減壓渣油，都可直接生產(chǎn)道路瀝青。但對于一些低蠟的中間基原油一般不適宜選擇此方法，其原因主要是由于切割溫度較高，一般的常減壓蒸餾很難達(dá)到要求，像科威特中質(zhì)原油，其切割溫度達(dá)550℃左右才能生產(chǎn)出瀝青。另外對于一些軟化點(diǎn)要求較高的瀝青產(chǎn)品，比如建筑瀝青，采用本工藝也是得不到的。常減壓蒸餾除了換熱流程較復(fù)雜外，其工藝流程比較簡單，但對裝置的真空度有嚴(yán)格的要求，一般來說，裝置的真空度越高，越有利于操作。

（2）氧化工藝 對于一些對軟化點(diǎn)要求較高的瀝青產(chǎn)品，或者通過常減壓蒸餾后瀝青產(chǎn)品的軟化點(diǎn)偏低、針入度偏大，達(dá)不到瀝青規(guī)格要求時(shí)，通常在常減壓蒸餾后增加渣油氧化或半氧化工藝來生產(chǎn)瀝青。

渣油氧化工藝是一個(gè)化學(xué)過程，將減壓渣油加熱到一定溫度后，吹入一定量的空氣，控制好氧化時(shí)間，使瀝青的膠體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，增加了瀝青質(zhì)的含量，降低飽和分、芳香分及膠質(zhì)的總量，從而達(dá)到提高瀝青的軟化點(diǎn)、降低瀝青的針入度的目的。渣油氧化生產(chǎn)工藝發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)非常復(fù)雜，所有和瀝青結(jié)合氧構(gòu)成羥基、羰基、羧基和酯基，其中酯基酯類占用了吹制瀝青中60%的氧，酯基還能連接兩個(gè)不同的分子，生產(chǎn)分子量較高的物質(zhì)，達(dá)到增加瀝青質(zhì)含量的目的，渣油氧化生產(chǎn)瀝青的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。如果對軟化點(diǎn)要求提高幅度小，采用的吹制溫度低、氧氣用量小的氧化工藝稱為渣油半氧化法工藝，對有催化劑參與的氧化工藝稱為渣油催化氧化工藝。相應(yīng)地，渣油氧化或半氧化生產(chǎn)瀝青的工藝流程也比較簡單。

（3）溶劑脫瀝青工藝 減壓渣油溶劑脫瀝青最早開發(fā)主要是用于獲得高粘度重質(zhì)潤滑油，后來發(fā)展成為獲取催化裂化和加氫裂化原料的一種重油加工的手段，所以溶劑的選擇從丙烷到戊烷。溶劑脫瀝青工藝?yán)梅菢O性低分子烷烴對減壓渣油中不同組分具有不同溶解度的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)液液萃取分離，是一個(gè)物理過程。分離出的富含飽和分和芳香分的物質(zhì)稱為脫瀝青油（DAO），分離出的含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的物質(zhì)稱為脫油瀝青（SDA）。由于抽提的飽和分中富含蠟，因此，溶劑脫瀝青過程中生產(chǎn)的SDA有可能含蠟量低，直接生產(chǎn)出符合規(guī)格要求的瀝青產(chǎn)品，或者作為瀝青調(diào)合的有效組分。溶劑脫瀝青選擇的溶劑越重，其選擇性越低，通常生產(chǎn)潤滑油時(shí)，選擇丙烷作溶劑，生產(chǎn)二次加工原料時(shí)選擇丁烷或戊烷作溶劑。溶劑脫瀝青工藝生產(chǎn)的瀝青與渣油氧化后生產(chǎn)的瀝青相似，生產(chǎn)的瀝青軟化點(diǎn)較高，針入度較低，因此，作為生產(chǎn)瀝青的工藝時(shí)，直接選擇用溶劑脫瀝青的工藝來生產(chǎn)瀝青，尤其是道路瀝青的較少，一般是用其生產(chǎn)瀝青的調(diào)合組分，目前大部分生產(chǎn)裝置已采用近臨界或超臨界溶劑回收技術(shù)，以降低裝置能耗。

（4）調(diào)合工藝 調(diào)合法生產(chǎn)瀝青，實(shí)際上就是利用同一種原油或不同種原油采用不同工藝生產(chǎn)后的可作為瀝青的組分在一起調(diào)合，生產(chǎn)出符合某種規(guī)格要求的瀝青。通常選用軟組分和硬組分調(diào)合的方法。在生產(chǎn)調(diào)合瀝青時(shí)，一定要注意調(diào)合后瀝青的飽和分、芳香分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)四組分的匹配，以保持瀝青膠體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。除了上述工藝生產(chǎn)的各種瀝青可以作為瀝青的調(diào)合組分外，像催化油漿脫蠟后的產(chǎn)物，經(jīng)過潤滑油溶劑脫蠟后的糠醛抽出油等都可以作為瀝青調(diào)合的軟組分使用。瀝青調(diào)合是一個(gè)簡單的物理混合過程，其生產(chǎn)工藝十分簡單，重點(diǎn)要注意瀝青的各組分調(diào)合比例及調(diào)合溫度、攪拌時(shí)間等。

3 結(jié)語

對于道路瀝青來說，在不同時(shí)期出現(xiàn)了不同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。我國對公路建設(shè)所需瀝青的質(zhì)量要求在逐步提高，從普通道路瀝青、高等級道路瀝青到交通部新出臺的道路瀝青行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，每走一步，瀝青的質(zhì)量上升一個(gè)臺階。

［1］王永剛，廖克儉，叢玉風(fēng)，楊彥海.瀝青化學(xué)組成與其使用性能間的灰熵分析［J］.石油瀝青，2003，（04）.

［2］王翠紅，宋艷茹，張榮德，張玉貞.瀝青組分對其粘度的影響［J］.石油瀝青，2003，（03）.